專利名稱：解碼音頻信號(hào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻信號(hào)處理，且更為具體地說(shuō)，涉及用于處理音頻信號(hào)的方法和裝置，其能夠產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。

背景技術(shù)：
近來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于編碼數(shù)字音頻信號(hào)的各種各樣的技術(shù)和方法，并且也制造了其相關(guān)的產(chǎn)品。此外，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多方法，其中具有多信道的音頻信號(hào)被使用心理聲學(xué)模型編碼。
該心理聲學(xué)模型是一種使用人類的聲音識(shí)別方式的原理有效地降低在除去在編碼處理的過(guò)程中不必要的信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)量的方法。例如，人類的耳朵在喧鬧的聲音之后無(wú)法立即識(shí)別安靜的聲音，并且也僅僅聽(tīng)得見(jiàn)頻率在20-20,000Hz之間的聲音。
雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)了以上所述現(xiàn)有的技術(shù)和方法，沒(méi)有已知的用于處理音頻信號(hào)以從包括空間信息的音頻比特流中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于解碼音頻信號(hào)的方法和裝置及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其能夠在音頻系統(tǒng)中提供偽環(huán)繞效果。
按照本發(fā)明的方面，提供了一種用于解碼音頻信號(hào)的方法，該方法包括從接收的音頻信號(hào)中提取下混頻信號(hào)和空間信息，和使用下混頻信號(hào)和空間信息產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于解碼音頻信號(hào)的裝置，該裝置包括從接收的音頻信號(hào)中提取下混頻信號(hào)和空間信息的多路分解部分，和使用空間信息從下混頻信號(hào)中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的偽環(huán)繞解碼部分。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括下混頻信號(hào)，其是通過(guò)下混頻具有多個(gè)信道的音頻信號(hào)產(chǎn)生的，和空間信息，其是當(dāng)產(chǎn)生下混頻信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的，其中該下混頻信號(hào)被使用空間信息轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種存儲(chǔ)音頻信號(hào)和具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，其中該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括下混頻信號(hào)，其是通過(guò)下混頻具有多個(gè)信道的音頻信號(hào)產(chǎn)生的，和空間信息，其是當(dāng)產(chǎn)生下混頻信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的，其中該下混頻信號(hào)被借助于使用的空間信息轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。



該伴隨的附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，其舉例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，并且與該說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明原理。
在附圖中 圖1舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)處理系統(tǒng)； 圖2舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分的簡(jiǎn)略方框圖； 圖3舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信息轉(zhuǎn)換部分的簡(jiǎn)略方框圖； 圖4舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過(guò)程和空間信息轉(zhuǎn)換過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖； 圖5舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過(guò)程和空間信息轉(zhuǎn)換過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖； 圖6和圖7舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖； 圖7舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖； 圖8舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于經(jīng)由以信道描述濾波系數(shù)的示意圖；和 圖9至圖11舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例用于描述用于產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)在將詳細(xì)地進(jìn)行介紹本發(fā)明的實(shí)施例，其例子被在伴隨的附圖中舉例說(shuō)明。
首先，本發(fā)明是通過(guò)術(shù)語(yǔ)描述的，該術(shù)語(yǔ)通常已經(jīng)在其相關(guān)的技術(shù)中使用。但是，在本發(fā)明中定義了一些術(shù)語(yǔ)以清楚地描述本發(fā)明。因此，本發(fā)明必須基于在以下的描述中定義的術(shù)語(yǔ)來(lái)理解。
在本發(fā)明中“空間信息”表示通過(guò)上混頻下混頻的信號(hào)產(chǎn)生多信道需要的信息。雖然將假設(shè)空間信息是空間參數(shù)來(lái)描述本發(fā)明，容易理解，該空間信息不受空間參數(shù)的限制。這里，該空間參數(shù)包括信道電平差(CLD)、信道間相干性(ICC)和信道預(yù)測(cè)系數(shù)(CPC)等。該信道電平差(CLD)表示在兩個(gè)信道之間的能量差。該信道間相干性(ICC)表示在兩個(gè)信道之間的互相關(guān)性。該信道預(yù)測(cè)系數(shù)(CPC)表示從兩個(gè)信道預(yù)測(cè)三個(gè)信道的預(yù)測(cè)系數(shù)。
在本發(fā)明中“核心編解碼器”表示用于編碼音頻信號(hào)的編解碼器。該核心編解碼器不編碼空間信息。本發(fā)明將假設(shè)下混頻音頻信號(hào)是由核心編解碼器編碼的音頻信號(hào)來(lái)描述。此外，該核心編解碼器可以包括活動(dòng)圖像專家組(MPEG)層-II、MPEG音頻層-III(MP3)、AC-3、OggVorbis、DTS、Window媒體音頻(WMA)、高級(jí)音頻編碼(AAC)或者高效的AAC(HE-AAC)。但是，可以不必提供該核心編解碼器。在這種情況下，使用未壓縮的PCM信號(hào)。該編解碼器可以是現(xiàn)有的編解碼器和在將來(lái)開(kāi)發(fā)的未來(lái)的編解碼器。
“ 信道劃分部分”表示可以將特定數(shù)目的輸入信道劃分為另一個(gè)特定數(shù)目的輸出信道的劃分部分，其中輸出信道數(shù)目不同于輸入信道的數(shù)目。該信道劃分部分包括二至三(TTT)盒，其將兩個(gè)輸入信道轉(zhuǎn)換為三個(gè)輸出信道。此外，該信道劃分部分包括一至二(OTT)盒，其將一個(gè)輸入信道轉(zhuǎn)換為兩個(gè)輸出信道。本發(fā)明的信道劃分部分不限于TTT和OTT盒，而是容易理解，可以在其輸入信道數(shù)目和輸出信道數(shù)目是任意的系統(tǒng)中使用該信道劃分部分。
圖1舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)處理系統(tǒng)。如圖1所示，該信號(hào)處理系統(tǒng)包括編碼設(shè)備100和解碼設(shè)備150。雖然本發(fā)明將基于音頻信號(hào)描述，容易理解，本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)可以處理除音頻信號(hào)之外的所有信號(hào)。
該編碼設(shè)備100包括下混頻部分110、核心編碼部分120和多路復(fù)用部分130。該下混頻部分110包括信道下混頻部分111和空間信息估算部分112。
當(dāng)輸入下混頻部分110的N個(gè)多信道音頻信號(hào)X1、X2、...、XN時(shí)，取決于某個(gè)下混頻方法或者任意的下混頻方法產(chǎn)生音頻信號(hào)。在這里，從下混頻部分110輸出到核心編碼部分120的音頻信號(hào)的數(shù)目小于輸入多信道音頻信號(hào)的數(shù)目“N”。該空間信息估算部分112從輸入多信道音頻信號(hào)提取空間信息，然后將提取的空間信息傳送給多路復(fù)用部分130。在這里，下混頻信道的數(shù)目可以是一個(gè)或者兩個(gè)，或者可以是按照下混頻命令的特定的數(shù)目?？梢栽O(shè)置下混頻信道的數(shù)目。此外，任意的下混頻信號(hào)被可選地用作下混頻音頻信號(hào)。
該核心編碼部分120編碼下混頻音頻信號(hào)，其經(jīng)由下混頻信道發(fā)送。將該編碼的下混頻音頻信號(hào)輸入給多路復(fù)用部分130。
該多路復(fù)用部分130多路復(fù)用編碼的下混頻音頻信號(hào)和空間信息以產(chǎn)生比特流，然后將產(chǎn)生的比特流傳送給解碼設(shè)備150。在這里，該比特流可以包括核心編解碼器比特流和空間信息比特流。
該解碼設(shè)備150包括多路分解部分160、核心解碼部分170和偽環(huán)繞解碼部分180。該偽環(huán)繞解碼部分180可以包括偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200和信息轉(zhuǎn)換部分300。此外，該解碼設(shè)備150可以進(jìn)一步包括空間信息解碼部分190。該多路分解部分160接收該比特流，并且將接收的比特流多路分解為核心編解碼器比特流和空間信息比特流。該多路分解部分160從接收的比特流中提取下混頻信號(hào)和空間信息。
該核心解碼部分170從多路分解部分160接收核心編解碼器比特流以解碼接收的比特流，然后將解碼結(jié)果作為解碼的下混頻信號(hào)輸出給偽環(huán)繞解碼部分180。例如，當(dāng)編碼設(shè)備100下混頻多信道信號(hào)為單信道信號(hào)或者立體聲信道信號(hào)的時(shí)候，該解碼的下混頻信號(hào)可以是單信道信號(hào)或者立體聲信道信號(hào)。雖然本發(fā)明的實(shí)施例是基于用作下混頻信道的單信道或者立體聲信道描述的，容易理解，本發(fā)明不受限于下混頻信道的數(shù)目。
該空間信息解碼部分190從多路分解部分160接收空間信息比特流，解碼該空間信息比特流，并且作為空間信息輸出該解碼的結(jié)果。
該偽環(huán)繞解碼部分180起使用空間信息從下混頻信號(hào)產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的作用。以下是對(duì)于偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200和信息轉(zhuǎn)換部分300的描述，其被包括在偽環(huán)繞解碼部分180中。
該信息轉(zhuǎn)換部分300接收空間信息和濾波信息。此外，該信息轉(zhuǎn)換部分300使用空間信息和濾波信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。在這里，該產(chǎn)生的環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息具有適于產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的模式。該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息在偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200是特定的濾波器的情形下表示濾波系數(shù)。雖然本發(fā)明是基于用作環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的濾波系數(shù)描述的，容易理解，該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息不受該濾波系數(shù)限制。此外，雖然該濾波信息被假設(shè)為是頭部相關(guān)的傳遞函數(shù)(HRTF)，容易理解，該濾波信息不限于HRTF。
在本發(fā)明中，以上描述的濾波系數(shù)表示特定的濾波器的系數(shù)。例如，該濾波系數(shù)可以如下定義。原型HRTF濾波系數(shù)表示特定的HRTF濾波器的原始濾波系數(shù)，并且可以被表示為GL_L等等。轉(zhuǎn)換的HRTF濾波系數(shù)表示從原型HRTF濾波系數(shù)轉(zhuǎn)換的濾波系數(shù)，并且可以被表示為GL_L′等等。空間化的HRTF濾波系數(shù)是通過(guò)空間化原型HRTF濾波系數(shù)以產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)獲得的濾波系數(shù)，并且可以被表示為FL_L1等等。主呈現(xiàn)系數(shù)表示為執(zhí)行呈現(xiàn)所必需的濾波系數(shù)。并且可以被表示為HL_L等等。內(nèi)插的主呈現(xiàn)系數(shù)表示通過(guò)內(nèi)插和/或模糊化主呈現(xiàn)系數(shù)獲得的濾波系數(shù)，并且可以被表示為HL_L′等等。按照本發(fā)明，容易理解，濾波系數(shù)不限于以上所述的濾波系數(shù)。
該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200從核心解碼部分170接收解碼的下混頻信號(hào)，和從信息轉(zhuǎn)換部分300接收環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息，并且使用解碼的下混頻信號(hào)和環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。例如，偽環(huán)繞信號(hào)用來(lái)在立體聲音頻系統(tǒng)中提供虛擬多信道(或者環(huán)繞)聲音。按照本發(fā)明，容易理解，偽環(huán)繞信號(hào)將在除立體聲音頻系統(tǒng)之外的任何的設(shè)備中起以上所述的作用。該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200可以按照設(shè)置模式執(zhí)行各種各樣類型的呈現(xiàn)。
假設(shè)編碼設(shè)備100傳送單聲道或者立體聲下混頻信號(hào)而不是多信道音頻信號(hào)，并且該下混頻信號(hào)被與多信道音頻信號(hào)的空間信息一起發(fā)送。在這種情況下，雖然該設(shè)備150的輸出信道是立體聲信道而不是多信道，包括偽環(huán)繞解碼部分180的該解碼設(shè)備150可以提供用戶具有虛擬立體聲收聽(tīng)感受的效果。
以下是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例對(duì)于音頻信號(hào)結(jié)構(gòu)140的描述，如圖1所示。當(dāng)基于有效載荷發(fā)送音頻信號(hào)的時(shí)候，其可以經(jīng)由每個(gè)信道或者單個(gè)信道接收。1幀的音頻有效載荷由編碼的音頻數(shù)據(jù)字段和輔助的數(shù)據(jù)字段組成。在這里，該輔助的數(shù)據(jù)字段可以包括編碼的空間信息。例如，如果音頻有效載荷的數(shù)據(jù)速率是48～128kbps，空間信息的數(shù)據(jù)速率可以是5～32kbps。這樣一個(gè)例子將不限制本發(fā)明的范圍。
圖2舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200的簡(jiǎn)略方框圖。
在本發(fā)明中描述的域包括其中解碼下混頻信號(hào)的下混頻域，其中處理空間信息以產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的空間信息域，其中使用空間信息呈現(xiàn)下混頻信號(hào)的呈現(xiàn)域，和其中輸出時(shí)域的偽環(huán)繞信號(hào)的輸出域。在這里，該輸出域音頻信號(hào)可以是由人類聽(tīng)到的。該輸出域指的是時(shí)域。該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200包括呈現(xiàn)部分220和輸出域轉(zhuǎn)換部分230。此外，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分200可以進(jìn)一步包括呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210，其當(dāng)下混頻域不同于呈現(xiàn)域的時(shí)候，將下混頻域轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。
以下是分別地由被包括在呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210中的三個(gè)域轉(zhuǎn)換部分執(zhí)行的三個(gè)域轉(zhuǎn)換方法的描述。首先，雖然以下的實(shí)施例假設(shè)呈現(xiàn)域被設(shè)置為子頻帶域來(lái)描述，容易理解，該呈現(xiàn)域可以被設(shè)置為任何的域。按照第一域轉(zhuǎn)換方法，在下混頻域是時(shí)域的情況下，時(shí)域被轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。按照第二域轉(zhuǎn)換方法，在下混頻域是離散頻域的情況下，離散頻域被轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。按照第三域轉(zhuǎn)換方法，在下混頻域是離散頻域的情況下，離散頻域被轉(zhuǎn)換為時(shí)域，且之后轉(zhuǎn)換的時(shí)域被轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。
該呈現(xiàn)部分220使用環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息執(zhí)行用于下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)以產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。在這里，以立體聲輸出信道從偽環(huán)繞解碼部分180輸出的該偽環(huán)繞信號(hào)變?yōu)榫哂刑摂M環(huán)繞聲音的偽環(huán)繞立體聲輸出。此外，因?yàn)閺某尸F(xiàn)部分220輸出的偽環(huán)繞信號(hào)是在呈現(xiàn)域中的信號(hào)，當(dāng)呈現(xiàn)域不是時(shí)域的時(shí)候需要域轉(zhuǎn)換。雖然本發(fā)明在偽環(huán)繞解碼部分180的輸出信道是立體聲信道的情況下描述，容易理解，可以應(yīng)用本發(fā)明，而與輸出信道的數(shù)目無(wú)關(guān)。
例如，可以通過(guò)HRTF濾波方法實(shí)現(xiàn)偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法，其中輸入信號(hào)經(jīng)歷一組HRTF濾波器。在這里，空間信息可以是可以在混頻濾波器組域中使用的值，混頻濾波器組域是在MPEG環(huán)繞下定義的。該偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法可以按照下混頻域和空間信息域的類型如以下的實(shí)施例那樣實(shí)現(xiàn)。為此，使得下混頻域和空間信息域是與呈現(xiàn)域重合的。
按照偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法的實(shí)施例，存在一種其中在子頻帶域(QMF)中執(zhí)行下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)的方法。該子頻帶域包括簡(jiǎn)單子頻帶域和混合域。例如，當(dāng)下混頻信號(hào)是PCM信號(hào)并且下混頻域不是子頻帶域的時(shí)候，呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210將下混頻域轉(zhuǎn)換為子頻帶域。另一方面，當(dāng)下混頻域是子頻帶域的時(shí)候，下混頻域不需要被轉(zhuǎn)換。有時(shí)候，為了使下混頻信號(hào)與空間信息同步，需要將下混頻信號(hào)或者空間信息延遲。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域的時(shí)候，空間信息域不需要被轉(zhuǎn)換。此外，為了在時(shí)域中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)，該輸出域轉(zhuǎn)換部分230將呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
按照偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法的另一實(shí)施例，存在一種其中在離散頻域中執(zhí)行下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)的方法。在這里，該離散頻域表示除子頻帶域之外的頻域。即，該頻域可以包括離散頻域和子頻帶域的至少一個(gè)。例如，當(dāng)下混頻域不是離散頻域的時(shí)候，該呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分210將下混頻域轉(zhuǎn)換為離散頻域。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域的時(shí)候，空間信息域需要被轉(zhuǎn)換為離散頻域。該方法用來(lái)以在離散頻域中的操作代替在時(shí)域中濾波，使得操作速度可以相對(duì)迅速地執(zhí)行。此外，為了在時(shí)域中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)，該輸出域轉(zhuǎn)換部分230可以將呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
按照偽環(huán)繞呈現(xiàn)方法的再一個(gè)實(shí)施例，存在一種其中在時(shí)域中執(zhí)行下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)的方法。例如，當(dāng)下混頻域不是時(shí)域的時(shí)候，該呈現(xiàn)時(shí)域轉(zhuǎn)換部分210將下混頻域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域的時(shí)候，空間信息域也被轉(zhuǎn)換為時(shí)域。在這種情況下，因?yàn)樵摮尸F(xiàn)域是時(shí)域，該輸出域轉(zhuǎn)換部分230不需要將呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。
圖3舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信息轉(zhuǎn)換部分300的簡(jiǎn)略方框圖。如圖3所示，該信息轉(zhuǎn)換部分300包括信道映射部分310、系數(shù)產(chǎn)生部分320和積分部分330。此外，該信息轉(zhuǎn)換部分300可以進(jìn)一步包括用于另外處理濾波系數(shù)的附加的處理部分(未示出)和/或呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分340。
該信道映射部分310執(zhí)行信道映射，使得該輸入的空間信息可以被映射給多信道信號(hào)的至少一個(gè)信道信號(hào)，然后產(chǎn)生作為信道映射信息的信道映射輸出值。
該系數(shù)產(chǎn)生部分320產(chǎn)生信道系數(shù)信息。該信道系數(shù)信息可以包括信道的系數(shù)信息或者信道間的系數(shù)信息。在這里，信道的系數(shù)信息表示大小信息和能量信息等等的至少一個(gè)，并且該信道間的系數(shù)信息表示信道間的相關(guān)信息，其是使用濾波系數(shù)和信道映射輸出值計(jì)算的。該系數(shù)產(chǎn)生部分320可以包括信道的多個(gè)系數(shù)產(chǎn)生部分。該系數(shù)產(chǎn)生部分320使用濾波信息和信道映射輸出值產(chǎn)生信道系數(shù)信息。在這里，該信道可以包括多信道、下混頻信道和輸出信道的至少一個(gè)。今后，該信道將描述為多信道，并且信道的系數(shù)信息將也描述為大小信息。雖然信道和系數(shù)信息將基于上述的實(shí)施例描述，容易理解，存在許多可允許的實(shí)施例的修改。此外，該系數(shù)產(chǎn)生部分320可以按照信道編號(hào)或者其它的特征產(chǎn)生信道系數(shù)信息。
該接收信道的系數(shù)信息的積分部分330積分或加和信道的系數(shù)信息以產(chǎn)生積分的系數(shù)信息。此外，該積分部分330使用積分系數(shù)信息的積分系數(shù)產(chǎn)生濾波系數(shù)。該積分部分330可以通過(guò)進(jìn)一步積分附加信息與該信道的系數(shù)來(lái)產(chǎn)生該積分系數(shù)。該積分部分330可以按照信道系數(shù)信息的特征積分至少一個(gè)信道的系數(shù)。例如，該積分部分330可以按照信道系數(shù)信息的特征，以下混頻信道，輸出信道，與輸出信道相結(jié)合的一個(gè)信道，和列出的信道的組合執(zhí)行積分。此外，該積分部分330可以通過(guò)另外處理該積分的系數(shù)產(chǎn)生附加的處理系數(shù)信息。即，該積分部分330可以通過(guò)附加的處理產(chǎn)生濾波系數(shù)。例如，該積分部分330可以通過(guò)另外處理該積分系數(shù)，諸如，通過(guò)應(yīng)用特定函數(shù)于積分系數(shù)，或者通過(guò)合并多個(gè)積分系數(shù)來(lái)產(chǎn)生濾波系數(shù)。在這里，該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出信道相關(guān)信息中的至少一個(gè)。
當(dāng)空間信息域不同于呈現(xiàn)域的時(shí)候，該呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分340可以使空間信息域與呈現(xiàn)域重合。該呈現(xiàn)域轉(zhuǎn)換部分340可以將用于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)的域轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。
由于該積分部分330起減小偽環(huán)繞呈現(xiàn)的工作量的作用，其可以被省略。此外，在立體聲下混頻信號(hào)的情況下，在產(chǎn)生信道的系數(shù)信息的過(guò)程中，產(chǎn)生應(yīng)用于左和右下混頻信號(hào)的系數(shù)組。在這里，濾波系數(shù)組可以包括從各個(gè)信道發(fā)送給它們自己信道的濾波系數(shù)，和從各個(gè)信道發(fā)送給它們的相對(duì)信道的濾波系數(shù)。
圖4舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過(guò)程和空間信息轉(zhuǎn)換過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。然后，該實(shí)施例舉例說(shuō)明解碼的立體聲下混頻信號(hào)被接收到偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的情形。
信息轉(zhuǎn)換部分400可以產(chǎn)生在偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410中傳送給其自己的信道的系數(shù)，和在偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410中傳送給相對(duì)信道的系數(shù)。該信息轉(zhuǎn)換部分400產(chǎn)生系數(shù)HL_L和系數(shù)HL_R，并且將該產(chǎn)生的系數(shù)HL_L和HL_R輸出給第一呈現(xiàn)部分413。在這里，該系數(shù)HL_L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端，并且該系數(shù)HL_R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸出端。此外，該信息轉(zhuǎn)換部分400產(chǎn)生系數(shù)HR_R和HR_L，并且將產(chǎn)生的系數(shù)HR_R和HR_L輸出給第二呈現(xiàn)部分414。在這里，該系數(shù)HR R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸出端，并且該系數(shù)HR_L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端。
該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410包括第一呈現(xiàn)部分413、第二呈現(xiàn)部分414以及加法器415和416。此外，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410可以進(jìn)一步包括域轉(zhuǎn)換部分411和412，其將下混頻域與呈現(xiàn)域重合，當(dāng)兩個(gè)域互相不同時(shí)，例如，當(dāng)下混頻域不是子頻帶域時(shí)，并且呈現(xiàn)域是子頻帶域。在這里，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410可以進(jìn)一步包括反域轉(zhuǎn)換部分417和418，其將呈現(xiàn)域，例如子頻帶域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。因此，用戶經(jīng)由具有立體聲信道等的耳機(jī)聽(tīng)到具有虛擬多信道聲音的音頻。
第一和第二呈現(xiàn)部分413和414接收立體聲下混頻信號(hào)和一組濾波系數(shù)。該濾波系數(shù)組被分別地應(yīng)用于左和右下混頻信號(hào)，并且從積分部分403輸出。
例如，第一和第二呈現(xiàn)部分413和414使用四個(gè)濾波系數(shù)HL_L、HL_R、HR_L和HR_R執(zhí)行呈現(xiàn)以從下混頻信號(hào)產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
更具體地說(shuō)，第一呈現(xiàn)部分413可以使用濾波系數(shù)HL_L和HL_R執(zhí)行呈現(xiàn)，其中濾波系數(shù)HL_L被傳送給其自己的信道，并且該濾波系數(shù)HL_R被傳送給與其自己的信道相對(duì)的信道。第一呈現(xiàn)部分413可以包括子呈現(xiàn)部分(未示出)1-1和1-2。在這里，該子呈現(xiàn)部分1-1使用濾波系數(shù)HL_L執(zhí)行呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HL_L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端，并且該子呈現(xiàn)部分1-2使用濾波系數(shù)HL_R執(zhí)行呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HL_R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸出端。此外，第二呈現(xiàn)部分414使用濾波系數(shù)組HR_R和HR_L執(zhí)行呈現(xiàn)，其中濾波系數(shù)HR_R被傳送給其自己的信道，并且該濾波系數(shù)HR_L被傳送給與其自己的信道相對(duì)的信道。第二呈現(xiàn)部分414可以包括子呈現(xiàn)部分(未示出)2-1和2-2。在這里，該子呈現(xiàn)部分2-1使用濾波系數(shù)HR_R執(zhí)行呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HR_R被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的右輸出端，并且該子呈現(xiàn)部分2-2使用濾波系數(shù)HR_L執(zhí)行呈現(xiàn)，該濾波系數(shù)HR_L被傳送給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的左輸出端。HL_R和HR_R在加法器416中相加，并且HL_L和HR_L在加法器415中相加。在這里，必要時(shí)，HL_R和HR_L變?yōu)榱悖@指的是交叉項(xiàng)的系數(shù)是零。在這里，當(dāng)HL_R和HR_L是零的時(shí)候，另外的兩個(gè)傳送不互相影響。
另一方面，在單聲下混頻信號(hào)的情況下，可以通過(guò)具有類似于圖4的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例執(zhí)行呈現(xiàn)。更具體地說(shuō)，原始單聲輸入被稱為第一信道信號(hào)，并且通過(guò)去相關(guān)第一信道信號(hào)獲得的信號(hào)被稱為第二信道信號(hào)。在這種情況下，第一和第二呈現(xiàn)部分413和414可以接收第一和第二信道信號(hào)，并且對(duì)它們執(zhí)行呈現(xiàn)。
參考圖4，其定義輸入的立體聲下混頻信號(hào)是由“x”表示的，通過(guò)將空間信息映射給信道獲得的信道映射系數(shù)是由“D”表示的，外部輸入的原型HRTF濾波系數(shù)是由“G”表示的，臨時(shí)的多信道信號(hào)是由“p”表示的，并且已經(jīng)經(jīng)歷呈現(xiàn)的輸出信號(hào)是由“y”表示的。該標(biāo)記“x”、“D”、“G”、“p”和“y”可以通過(guò)如下公式1的矩陣形式表示。公式1是基于原型HRTF濾波系數(shù)表示的。但是，當(dāng)修改的HRTF濾波系數(shù)用于以下的公式的時(shí)候，在以下的公式中G必須以G′代替。
[公式1] ， 在這里，當(dāng)每個(gè)系數(shù)是頻域的值的時(shí)候，臨時(shí)的多信道信號(hào)“p”可以被通過(guò)信道映射系數(shù)“D”與立體聲下混頻信號(hào)“x”的乘積表示，如以下的公式2所示。
[公式2] p＝D·x 然后，當(dāng)使用原型HRTF濾波系數(shù)“G”呈現(xiàn)臨時(shí)的多信道“p”的時(shí)候，可以通過(guò)公式3表示該輸出信號(hào)“y”。
[公式3] y＝G·p 然后，如果插入p＝D·x，可以通過(guò)公式4表示“y”。
[公式4] y＝GDx 在這里，如果定義H＝GD，該輸出信號(hào)“y”和立體聲下混頻信號(hào)“x”具有如下的公式5的關(guān)系。
[公式5] ，y＝Hx 因此，該濾波系數(shù)的乘積允許獲得“H”。然后，可以通過(guò)將立體聲下混頻信號(hào)“x”和“H”相乘獲得該輸出信號(hào)“y”。
可以通過(guò)以下的公式6獲得稍后將描述的系數(shù)F(FL_L1、FL_L2、...)。
[公式6] 圖5舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例用于描述偽環(huán)繞呈現(xiàn)過(guò)程和空間信息轉(zhuǎn)換過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。然后，該實(shí)施例舉例說(shuō)明解碼的單聲下混頻信號(hào)被接收到偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的情形。如該圖所示，信息轉(zhuǎn)換部分500包括信道映射部分501、系數(shù)產(chǎn)生部分502和積分部分503。由于該信息轉(zhuǎn)換部分500的上述的元件執(zhí)行與圖4的信息轉(zhuǎn)換部分400相同的功能，在下面將省略其詳細(xì)說(shuō)明。在這里，該信息轉(zhuǎn)換部分500可以產(chǎn)生最后的濾波系數(shù)，其域與其中執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的呈現(xiàn)域重合。當(dāng)解碼的下混頻信號(hào)是單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，該濾波系數(shù)組可以包括濾波系數(shù)組HM_L和HM_R。該濾波系數(shù)HM_L用于執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的呈現(xiàn)，以將呈現(xiàn)結(jié)果輸出給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的左信道。該濾波系數(shù)HM_R用于執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的呈現(xiàn)，以將呈現(xiàn)結(jié)果輸出給偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的右信道。
該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510包括第三呈現(xiàn)部分512。此外，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510可以進(jìn)一步包括域轉(zhuǎn)換部分511和反向域轉(zhuǎn)換部分513和514。該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510的元件不同于圖4的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分410的元件，這是由于解碼的下混頻信號(hào)在圖5中是單聲下混頻信號(hào)，該偽環(huán)繞產(chǎn)生部分510包括執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的一個(gè)第三呈現(xiàn)部分512和一個(gè)域轉(zhuǎn)換部分511。該第三呈現(xiàn)部分512從積分部分503接收濾波系數(shù)組HM_L和HM_R，并且可以使用接收的濾波系數(shù)執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)，以及產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
同時(shí)，在下混頻信號(hào)是單聲信號(hào)的情形下，可以按照以下的二種方法通過(guò)執(zhí)行單聲下混頻信號(hào)的偽環(huán)繞呈現(xiàn)獲得立體聲下混頻的輸出。
按照第一方法，第三呈現(xiàn)部分512(例如，HRTF濾波器)不使用用于偽環(huán)繞聲音的濾波系數(shù)，而是使用當(dāng)處理立體聲下混頻的時(shí)候使用的值。在這里，當(dāng)處理立體聲下混頻的時(shí)候使用的值可以是系數(shù)(左前＝1、右前＝0、...等等)，這里該系數(shù)“左前”是用于左輸出，并且該系數(shù)“右前”是用于右輸出。
其次，在使用空間信息從下混頻信號(hào)產(chǎn)生多信道信號(hào)的解碼過(guò)程的中間，獲得具有所需的信道數(shù)目的立體聲下混頻的輸出。
參考圖5，其定義輸入單聲下混頻信號(hào)是由“x”表示的，信道映射系數(shù)是由“D”表示的，外部輸入的原型HRTF濾波系數(shù)是由“G”表示的，臨時(shí)的多信道信號(hào)是由“p”表示的，并且已經(jīng)經(jīng)歷呈現(xiàn)的輸出信號(hào)是由“y”表示的，該標(biāo)記“x”、“D”、“G”、“p”和“y”可以由如下公式7的矩陣形式表示。
[公式7] x＝[Mi]， 在公式7中的矩陣之間的關(guān)系已經(jīng)在圖4的解釋中描述。因此，以下的描述將省略其描述。在這里，圖4舉例說(shuō)明接收立體聲下混頻信號(hào)的情形，并且圖5舉例說(shuō)明接收單聲下混頻信號(hào)的情形。
圖6和圖7舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。該信道映射過(guò)程指的是一過(guò)程，其中信道映射輸出值的至少一個(gè)是通過(guò)將接收的空間信息映射為多信道的至少一個(gè)信道而產(chǎn)生的，以與偽環(huán)繞產(chǎn)生部分兼容。該信道映射過(guò)程是在信道映射部分401和501中執(zhí)行的。在這里，空間信息，例如，能量可以被映射給多個(gè)信道的至少二個(gè)。在這里，可以不必劃分Lfe信道和中心信道C。在這種情況下，由于上述的過(guò)程不需要信道劃分部分604或者705，其可以簡(jiǎn)化計(jì)算。
例如，當(dāng)接收單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，可以使用系數(shù)CLD1至CLD5、ICC1至ICC5等產(chǎn)生信道映射輸出值。該信道映射輸出值可以是DL、DR、Dc、DLEF、DLs、DRs等。由于該信道映射輸出值是通過(guò)使用空間信息獲得的，可以按照不同的公式獲得各種各樣類型的信道映射輸出值。在這里，可以按照由解碼設(shè)備150接收的空間信息的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，和在解碼設(shè)備150中使用的空間信息的范圍改變信道映射輸出值的產(chǎn)生。
圖6和圖7舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道映射結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略方框圖。在這里，信道映射結(jié)構(gòu)可以包括表示OTT盒的至少一個(gè)信道劃分部分。圖6的信道結(jié)構(gòu)具有5151結(jié)構(gòu)。
參考圖6，可以使用OTT盒601、602、603、604、605和空間信息，例如CLD0、CLD1、CLD2、CLD3、CLD4、ICC0、ICC1、ICC2、ICC3等從下混頻信號(hào)“m”產(chǎn)生多信道信號(hào)L、R、C、LFE、Ls、Rs。例如，當(dāng)該樹(shù)形結(jié)構(gòu)具有如圖6所示的5151結(jié)構(gòu)的時(shí)候，可以僅使用CLD獲得該信道映射輸出值，如公式8所示。
[公式8] 其中， 參考圖7，可以使用OTT盒701、702、703、704、705和空間信息，例如CLD0、CLD1、CLD2、CLD3、CLD4、ICC0、ICC1、ICC3、ICC4等等從下混頻信號(hào)“m”產(chǎn)生多信道信號(hào)L、Ls、R、Rs、C、LFE。
例如，當(dāng)該樹(shù)形結(jié)構(gòu)具有如圖7所示的5152結(jié)構(gòu)的時(shí)候，可以僅使用CLD獲得該信道映射輸出值，如公式9所示。
[公式9] 該信道映射輸出值可以按照頻帶范圍、參數(shù)頻帶和/或傳送的時(shí)隙改變。在這里，如果在鄰近頻帶之間或者在形成邊界的時(shí)隙之間的信道映射輸出值的差值擴(kuò)大，當(dāng)執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的時(shí)候，可能出現(xiàn)失真。為了防止上述的失真，可能在頻率和時(shí)域中需要信道映射輸出值的模糊化。更具體地說(shuō)，防止失真的方法如下。首先，該方法可以采用頻率模糊化和時(shí)間模糊化，或者此外采用任何適于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的其他技術(shù)。此外，可以通過(guò)將每個(gè)信道映射輸出值乘以特定的增益來(lái)防止該失真。
圖8舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述信道的濾波系數(shù)的示意圖。例如，該濾波系數(shù)可以是HRTF系數(shù)。
為了執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)，通過(guò)具有濾波系數(shù)GL_L的濾波器濾波來(lái)自左信道信源“L”810的信號(hào)，然后，該濾波結(jié)果L*GL_L被作為左輸出傳送。此外，來(lái)自左信道信源“L”810的信號(hào)由具有濾波系數(shù)GL_R的濾波器濾波，然后，該濾波結(jié)果L*GL_R被作為右輸出傳送。例如，左和右輸出可以分別地到達(dá)用戶的左耳和右耳。如此，所有左和右輸出是通過(guò)信道獲得的。然后，該獲得的左輸出被加和以產(chǎn)生最后的左輸出(例如，Lo)，并且該獲得的右輸出被加和以產(chǎn)生最后的右輸出(例如，Ro)。因此，已經(jīng)經(jīng)歷偽環(huán)繞呈現(xiàn)的最后的左和右輸出可以由以下的公式10表示。
[公式10] Lo＝L*GL_L+C*GC_L+R*GR_L+Ls*GLs_L+Rs*GRs_L Ro＝L*GL_R+C*GC_R+R*GR_R+Ls*GLs_R+Rs*GRs_R 按照本發(fā)明的實(shí)施例，用于獲得L(810)、C(800)、R(820)、Ls(830)和Rs(840)的方法如下。首先，可以通過(guò)用于使用下混頻信號(hào)和空間信息產(chǎn)生多信道信號(hào)的解碼方法獲得L(810)、C(800)、R(820)、Ls(830)和Rs(840)。例如，可以通過(guò)MPEG環(huán)繞解碼方法產(chǎn)生該多信道信號(hào)。其次，可以通過(guò)僅與空間信息相關(guān)的公式獲得L(810)、C(800)、R(820)、Ls(830)和Rs(840)。
圖9至圖11舉例說(shuō)明按照本發(fā)明實(shí)施例用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。
圖9舉例說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。如圖9所示，除信道映射部分之外，信息轉(zhuǎn)換部分可以包括系數(shù)產(chǎn)生部分900和積分部分910。在這里，該系數(shù)產(chǎn)生部分900包括子系數(shù)產(chǎn)生部分(coef_1產(chǎn)生部分900_1、coef_2產(chǎn)生部分900_2、...、coef_N產(chǎn)生部分900_N)的至少一個(gè)。在這里，該信息轉(zhuǎn)換部分可以進(jìn)一步包括內(nèi)插部分920和域轉(zhuǎn)換部分930以便另外處理濾波系數(shù)。
該系數(shù)產(chǎn)生部分900使用空間信息和濾波信息產(chǎn)生系數(shù)。以下是在特定的子系數(shù)產(chǎn)生部分，例如，coef_1產(chǎn)生部分900_1(其被稱為第一子系數(shù)產(chǎn)生部分)中系數(shù)產(chǎn)生的描述。
例如，當(dāng)輸入單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，第一子系數(shù)產(chǎn)生部分900_1使用從空間信息、產(chǎn)生的值D_L產(chǎn)生用于多信道的左信道的系數(shù)FL_L和FL_R。該產(chǎn)生的系數(shù)FL_L和FL_R可以由以下的公式11表示。
[公式11] FL_L＝D_L*GL_L(用于從輸入的單聲下混頻信號(hào)產(chǎn)生左輸出的系數(shù)) FL_R＝D_L*GL_R(用于從輸入的單聲信道信號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù)) 在這里，該D_L是在信道映射過(guò)程中從空間信息產(chǎn)生的信道映射輸出值。用于獲得D_L的過(guò)程可以按照編碼設(shè)備傳送和解碼設(shè)備接收的樹(shù)形結(jié)構(gòu)信息改變。類似地，在coef_2產(chǎn)生部分900_2被稱為第二子系數(shù)產(chǎn)生部分，并且coef_3產(chǎn)生部分900_3被稱為第三子系數(shù)產(chǎn)生部分的情況下，第二子系數(shù)產(chǎn)生部分900_2可以產(chǎn)生系數(shù)FR_L和FR_R，并且第三子系數(shù)產(chǎn)生部分900_3可以產(chǎn)生FC_L和FC_R等等。
例如，當(dāng)輸入立體聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，第一子系數(shù)產(chǎn)生部分900_1使用從空間信息產(chǎn)生的值D_L1和D_L2產(chǎn)生用于多信道的左信道的系數(shù)FL_L1、FL_L2、FL_R1和FL_R2。該產(chǎn)生的系數(shù)FL_L1、FL_L2、FL_R1和FL_R2可以由以下的公式12表示。
[公式12] FL_L1＝D_L1*GL_L(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的左下混頻信號(hào)產(chǎn)生左輸出的系數(shù)) FL_L2＝D_L2*GL_L(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的右下混頻信號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù)) FL_R1＝D_L1*GL_R(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的左下混頻信號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù)) FL_R2＝D_L2*GL_R(用于從輸入立體聲下混頻信號(hào)的右下混頻信號(hào)產(chǎn)生右輸出的系數(shù)) 在這里，類似于輸入該單聲下混頻信號(hào)的情形，當(dāng)輸入立體聲下混頻信號(hào)的時(shí)候，可以通過(guò)系數(shù)產(chǎn)生部分900_1至900_N的至少一個(gè)產(chǎn)生多個(gè)系數(shù)。
該積分部分910通過(guò)積分系數(shù)產(chǎn)生濾波系數(shù)，該積分系數(shù)是按照信道產(chǎn)生的。該積分部分910用于輸入的單聲和立體聲下混頻信號(hào)情況的積分可以由以下的公式13表示。
[公式13] 在輸入單聲下混頻信號(hào)的情況下 HM_L＝FL_L+FR_L+FC_L+FLS_L+FRS_L+FLFE_L HM_R＝FL_R+FR_R+FC_R+FLS_R+FRS_R+FLFE_R 在輸入立體聲下混頻信號(hào)的情況下 HL_L＝FL_L1+FR_L1+FC_L1+FLS_L1+FRS_L1+FLFE_L1 HR_L＝FL-L2+FR_L2+FC_L2+FLS_L2+FRS_L2+FLFE_L2 HL_R＝FL_R1+FR_R1+FC_R1+FLS_R1+FRS_R1+FLFE_R1 HR_R＝FL_R2+FR_R2+FC_R2+FLS_R2+FRS_R2+FLFE_R2 在這里，HM_L和HM_R表示在輸入單聲下混頻信號(hào)的情況下用于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)。另一方面，HL_L、HR_L、HL_R和HR_R表示在輸入立體聲下混頻信號(hào)的情況下用于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)。
該內(nèi)插部分920可以內(nèi)插該濾波系數(shù)。此外，可以作為后處理執(zhí)行濾波系數(shù)的模糊化。該時(shí)間模糊化可以在時(shí)間模糊化部分(未示出)中執(zhí)行。當(dāng)傳送和產(chǎn)生的空間信息在時(shí)間軸具有寬的間隔的時(shí)候，該內(nèi)插部分920內(nèi)插該濾波系數(shù)，以獲得在傳送和產(chǎn)生的空間信息之間不存在的空間信息。例如，當(dāng)空間信息存在于第n個(gè)參數(shù)時(shí)隙和第n+K個(gè)參數(shù)時(shí)隙(K＞1)的時(shí)候，線性內(nèi)插的實(shí)施例可以由以下的公式14表示。在公式14的實(shí)施例中，可以使用產(chǎn)生的濾波系數(shù)，例如HL_L、HR_L、HL_R和HR_R獲得在沒(méi)有傳送的參數(shù)時(shí)隙中的空間信息。應(yīng)該理解，該內(nèi)插部分920可以通過(guò)多種方法內(nèi)插濾波系數(shù)。
[公式14] 在輸入單聲下混頻信號(hào)的情況下 HM_L(n+j)＝HM_L(n)*a+HM_L(n+k)*(1-a) HM_R(n+j)＝HM_R(n)*a+HM_R(n+k)*(1-a) 在輸入立體聲下混頻信號(hào)的情況下 HL_L(n+j)＝HL_L(n)*a+HL_L(n+k)*(1-a) HR_L(n+j)＝HR_L(n)*a+HR_L(n+k)*(1-a) HL_R(n+j)＝HL_R(n)*a+HL_R(n+k)*(1-a) HR_R(n+j)＝HR_R(n)*a+HR_R(n+k)*(1-a) 在這里，HM_L(n+j)和HM_R(n+j)表示當(dāng)輸入單聲下混頻信號(hào)的時(shí)候通過(guò)內(nèi)插用于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)獲得的系數(shù)。此外，HL_L(n+j)、HR_L(n+j)、HL_R(n+j)和HR_R(n+j)表示當(dāng)輸入立體聲下混頻信號(hào)的時(shí)候通過(guò)內(nèi)插用于偽環(huán)繞呈現(xiàn)的濾波系數(shù)獲得的系數(shù)。在這里，“j”和“k”是整數(shù)，0＜j＜k。此外，“a”是實(shí)數(shù)(0＜a＜1)，并且由以下的公式15表示。
[公式15] a＝j(luò)/k 通過(guò)公式14的線性內(nèi)插，可以使用在第n和第n+K參數(shù)時(shí)隙中的空間信息獲得在沒(méi)有在第n和第n+K參數(shù)時(shí)隙之間傳送的參數(shù)時(shí)隙中的空間信息。即，可以在兩個(gè)參數(shù)時(shí)隙中按照公式15在由空間信息的連接值形成的直線上獲得空間信息的未知值。
當(dāng)在時(shí)域中在鄰近模塊之間的系數(shù)值被迅速地改變的時(shí)候可以產(chǎn)生不連續(xù)的點(diǎn)。然后，可以通過(guò)時(shí)間模糊化部分執(zhí)行時(shí)間模糊化以防止由不連續(xù)的點(diǎn)所引起的失真?？梢耘c內(nèi)插操作并行執(zhí)行該時(shí)間模糊化操作。此外，可以按照它們的操作順序不同地處理該時(shí)間模糊化和內(nèi)插操作。
在單聲下混頻信道的情況下，該濾波系數(shù)的時(shí)間模糊化可以由以下的公式16表示。
[公式16] HM_L(n)′＝HM_L(n)*b+HM_L(n-1)′*(1-b) HM_R(n)′＝HM_R(n)*b+HM_R(n-1)′*(1-b) 公式16描述經(jīng)由1極IIR濾波器的模糊化，其中該模糊化結(jié)果可以如下獲得。即，在當(dāng)前的模塊(n)中該濾波系數(shù)HM_L(n)和HM_R(n)分別地乘以“b”。然后，在先前的模塊(n-1)中該濾波系數(shù)HM_L(n-1)′和HM_R(n-1)′分別地乘以(1-b)。該相乘的結(jié)果被相加，如公式16所示。在這里，“b”是恒定的(0＜b＜1)?！癰”的值越小，該模糊化效應(yīng)增加越多。相反地，“b”的值越大，該模糊化效應(yīng)增加越少。類似于以上所述的方法，可以執(zhí)行剩余的濾波系數(shù)的模糊化。
使用公式16用于時(shí)間模糊化，內(nèi)插和模糊化可以由公式17表示。
[公式17] HM_L(n+j)′＝(HM_L(n)*a+HM_L(n+k)*(1-a))*b+HM_L(n+j-1)′*(1-b) HM_R(n+j)′＝(HM_R(n)*a+HM_R(n+k)*(1-a))*b+HM_R(n+j-1)′*(1-b) 另一方面，當(dāng)內(nèi)插部分920和/或時(shí)間模糊化部分分別地執(zhí)行內(nèi)插和時(shí)間模糊化的時(shí)候，可以獲得其能量值不同于原始濾波系數(shù)的濾波系數(shù)。在那種情況下，可以進(jìn)一步需要能量標(biāo)準(zhǔn)化處理以防止上述的問(wèn)題。當(dāng)呈現(xiàn)域不與空間信息域重合的時(shí)候，該域轉(zhuǎn)換部分930將空間信息域轉(zhuǎn)換為呈現(xiàn)域。但是，如果該呈現(xiàn)域與空間信息域重合，不需要上述的域轉(zhuǎn)換。在這里，當(dāng)空間信息域是子頻帶域并且呈現(xiàn)域是頻域的時(shí)候，上述的域轉(zhuǎn)換可以涉及其中系數(shù)被擴(kuò)展或者降低到符合頻率范圍和用于每個(gè)子頻帶的時(shí)間范圍的處理。
圖10舉例說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。如圖10所示，除信道映射部分之外，信息轉(zhuǎn)換部分可以包括系數(shù)產(chǎn)生部分1000和積分部分1020。在這里，該系數(shù)產(chǎn)生部分1000包括子系數(shù)產(chǎn)生部分(coef_1產(chǎn)生部分1000_1、coef_2產(chǎn)生部分1000_2、...和coef_N產(chǎn)生部分1000_N)的至少一個(gè)。此外，該信息轉(zhuǎn)換部分可以進(jìn)一步包括內(nèi)插部分1010和域轉(zhuǎn)換部分1030以便另外處理濾波系數(shù)。在這里，該內(nèi)插部分1010包括子內(nèi)插部分1010_1、1010_2、...和1010_N的至少一個(gè)。與圖9的實(shí)施例不同，在圖10的實(shí)施例中，該內(nèi)插部分1010內(nèi)插該系數(shù)產(chǎn)生部分1000按照信道產(chǎn)生的相應(yīng)的系數(shù)。例如，在單聲下混頻信道的情況下，該系數(shù)產(chǎn)生部分1000產(chǎn)生系數(shù)FL_L和FL_R，且在立體聲下混頻信道情況下，產(chǎn)生系數(shù)FL_L1、FL_L2、FL_R1和FL_R2。
圖11舉例說(shuō)明按照本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的用于描述產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的過(guò)程的簡(jiǎn)略方框圖。與圖9和10的實(shí)施例不同，在圖11的實(shí)施例中，內(nèi)插部分1100內(nèi)插各個(gè)信道映射輸出值，然后系數(shù)產(chǎn)生部分1110使用內(nèi)插結(jié)果產(chǎn)生信道的系數(shù)。
在圖9至圖11的實(shí)施例中，描述了由于信道映射輸出值是在頻域中(例如，參數(shù)頻帶單元具有單個(gè)值)，而在頻域中執(zhí)行處理，諸如濾波系數(shù)產(chǎn)生。此外，當(dāng)在子頻帶域中執(zhí)行偽環(huán)繞呈現(xiàn)的時(shí)候，該域轉(zhuǎn)換部分930或者1030不執(zhí)行域轉(zhuǎn)換，而是分路子頻帶域的濾波器系數(shù)，或者可以執(zhí)行轉(zhuǎn)換以調(diào)整頻率分解，然后輸出該轉(zhuǎn)換結(jié)果。
如上所述，本發(fā)明可以甚至在解碼裝置無(wú)法產(chǎn)生多信道信號(hào)的環(huán)境下，在解碼裝置中提供具有偽環(huán)繞聲音的音頻信號(hào)，該解碼裝置接收包括下混頻信號(hào)和多信道信號(hào)的空間信息的聲音比特流。
對(duì)于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)，不脫離本發(fā)明的精神或者范圍，可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種各樣的改進(jìn)和變化。因此，本發(fā)明意欲覆蓋其歸入所附的權(quán)利要求和其等效范圍之內(nèi)所提供的本發(fā)明的改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于解碼音頻信號(hào)的方法，該方法包括
從接收的音頻信號(hào)中提取下混頻信號(hào)和空間信息；和
使用下混頻信號(hào)和空間信息產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，該產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的步驟包括
使用空間信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息；和
使用下混頻信號(hào)和環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，使用空間信息和濾波信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的產(chǎn)生包括
通過(guò)按照信道映射空間信息來(lái)產(chǎn)生信道映射信息；
使用信道映射信息和濾波信息產(chǎn)生信道系數(shù)信息；和
使用信道系數(shù)信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中
該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是積分系數(shù)信息和附加處理系數(shù)信息的至少一個(gè)，該積分系數(shù)信息是通過(guò)積分信道系數(shù)信息獲得的，且該附加處理系數(shù)信息是通過(guò)附加處理積分系數(shù)信息獲得的；和
該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出信道相關(guān)信息的至少一個(gè)。
6.一種用于解碼音頻信號(hào)的裝置，該裝置包括
從接收的音頻信號(hào)中提取下混頻信號(hào)和空間信息的多路分解部分；和
使用空間信息從下混頻信號(hào)中產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的偽環(huán)繞解碼部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中，該偽環(huán)繞解碼部分包括
使用空間信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的信息轉(zhuǎn)換部分；和
使用環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息從下混頻信號(hào)產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的偽環(huán)繞產(chǎn)生部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，該信息轉(zhuǎn)換部分從空間信息和濾波信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，該信息轉(zhuǎn)換部分包括
通過(guò)按照信道映射空間信息來(lái)產(chǎn)生信道映射信息的信道映射部分；
從信道映射信息和濾波信息產(chǎn)生信道系數(shù)信息的系數(shù)產(chǎn)生部分；和
從信道系數(shù)信息產(chǎn)生環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息的積分部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中
該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是積分系數(shù)信息和附加處理系數(shù)信息的至少一個(gè)，該積分系數(shù)信息是通過(guò)積分信道系數(shù)信息獲得的，且該附加處理系數(shù)信息是通過(guò)附加處理積分系數(shù)信息獲得的；和
該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出信道相關(guān)信息的至少一個(gè)。
11.一種音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括
下混頻信號(hào)，其是通過(guò)下混頻具有多個(gè)信道的音頻信號(hào)產(chǎn)生的；和
空間信息，其是當(dāng)產(chǎn)生下混頻信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的，
其中，該下混頻信號(hào)被使用空間信息轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中
該空間信息被轉(zhuǎn)換為環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息；和
該下混頻信號(hào)被通過(guò)環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是借助于使用的空間信息和濾波信息產(chǎn)生的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中
該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是借助于使用的信道系數(shù)信息產(chǎn)生的；
該信道系數(shù)信息是借助于使用的信道映射信息和濾波信息產(chǎn)生的；和
該信道映射信息是通過(guò)按照信道映射空間信息產(chǎn)生的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中
該環(huán)繞轉(zhuǎn)換信息是積分系數(shù)信息和附加處理系數(shù)信息的至少一個(gè)，該積分系數(shù)信息是通過(guò)積分信道系數(shù)信息獲得的，且該附加處理系數(shù)信息是通過(guò)附加地處理積分系數(shù)信息獲得的；和
該積分系數(shù)信息是輸出信道幅度信息、輸出信道能量信息和輸出信道相關(guān)信息的至少一個(gè)。
16.一種存儲(chǔ)音頻信號(hào)且具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，其中該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括
下混頻信號(hào)，其是通過(guò)下混頻具有多個(gè)信道的音頻信號(hào)產(chǎn)生的；和
空間信息，其是當(dāng)產(chǎn)生下混頻信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的，
該下混頻信號(hào)被借助于使用的空間信息轉(zhuǎn)換為偽環(huán)繞信號(hào)。
全文摘要
提供了一種用于處理音頻信號(hào)的方法和裝置。用于解碼音頻信號(hào)的方法包括從接收的音頻信號(hào)中提取下混頻信號(hào)和空間信息，和使用下混頻信號(hào)和空間信息產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)。用于解碼音頻信號(hào)的裝置包括從接收的音頻信號(hào)中提取下混頻信號(hào)和空間信息的多路分解部分，和使用空間信息從下混頻信號(hào)產(chǎn)生偽環(huán)繞信號(hào)的偽環(huán)繞解碼部分。
文檔編號(hào)G10L19/00GK101185118SQ200680018244
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者吳賢午, 鄭亮源, 房熙錫, 金東秀, 林宰顯 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社